Güneş hücresi malzemelerinin yüzey spektroskopisi yöntemleri ile incelenmesi

Yarıiletken tabanlı güneş hücreleri bir yarıiletkenin farklı iyonlarla katkılanarak elde edilen p-n yapılar (homo) ile üretilebileceği gibi farklı yarıiletken malzemelerin bir araya getirilmesi ile oluşturulan çoklueklem yapılar ile de üretilebilir. Silisyum tabanlı güneş hücreleri silisyumun kolay katkılanabilmesi nedeniyle genellikle p-n eklemi olarak üretilebilse de maalesef 2 ve daha fazla elementten oluşan yarıiletkenlerin kontrollü bir şekilde katkılanması oldukça zordur. Bu sebepten çoklueklem yapıların kullanılması birçok uygulamada olduğu gibi güneş hücrelerinde de kaçınılmazdır. Çoklueklem güneş hücrelerinde katkı miktarı ile bant yapılarının kontrolü yüksek verimlilik elde etmek için kritik öneme sahiptir. Bu tez çalışmasında farklı soğurucu malzemelerin (perovskit ve silisyum) enerji bant yapıları ve bu soğurucular ile temas halinde bulundukları elektron ve deşik geçirici tabakaların arasındaki bant uyumları morötesi fotoelektron spektroskopisi (UPS) ile belirlenmiştir. Ek olarak uçuş zamanlı kütle spektroskopisi (TOF-SIMS) ölçümleri ile güneş hücrelerini oluşturan aktif katmanlarının içerdiği katkılama miktarları çalışılmıştır. X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ile farklı katmanlara ait elementel oranlar ve kimyasal kompozisyonlar ile beraber derinlik katman profilleri araştırılacaktır. UPS ve XPS valans bant maksimumlarının belirlenmesi için birbirleri ile tamamlayıcı özelliklere sahiptirler. Bant aralığı bilgileri ve valans bant maksimum değeri iletim bantı ayarlamalarına imkân verecektir ve bu sayede üstün elektron ve deşik transferine sahip katmanlar elde edilebilecektir. Bu tez çok katmanlı güneş hücrelerinin mükemmele yakın bir bant yapısına sahip olarak üretilmesini sağlayacaktır.